Calculation of the Energy of the Interelectron Interaction in Molecules in a Basis of Slater Functions

Russian Physics Journal - A calculation of the electron interaction energy for the CH molecule with an open electron shell is performed using a basis of Slater atomic orbitals. The molecular...     

Kinetic Energy of Electrons and Potential Energy of Atoms with Open Electron Shell in the Basis of the Slater Functions

Russian Physics Journal - The kinetic energy of electrons and the potential energy of a nitrogen atom with open electron shell are calculated in this work in the basis of the Slater functions using...     

PuN基态分子势能函数与热力学函数的理论计算

在Pu的相对论有效原子实势近似和N原子 6 - 311G 全电子基函数下 ,用密度泛函B3LYP方法计算得到PuN分子基态X6Σ+ 的结构与势能函数、力常数与光谱数据 .同时计算得到PuN(g)分子在 2 98K时的标准生成热力学函数ΔfH0 、ΔS0 和ΔfG0 ,分别为 - 4 87.2 39kJ/mol、95 .345J/molK和 - 5 15 .6 6 6 1kJ/mol.     

氢同位素双原子分子的解析势能函数

研究从重水中分离出T2 .首先 ,根据光谱常数导出氢同位素双原子分子ExtendedRydberg的分析函数 ,基于同位素效应计算OT(X2 Пi)的光谱常数 ,有助导出三原子分子 ,如DTO的解析势能函数 .将这些ExtendedRyd berg解析势能函数用于氘交换分离氚的热力学与分子反应动力学研究 .此外 ,由同位素位移极值得到当振动量子数vmax≈ 11.5 ,振动能级间隔△Ev(H2 )≈△Ev(T2 ) ,若v △Ev(T2 )和v>vmax时 ,△Ev(H2 ) <△Ev(T2 ) .因而 ,温度较低时 ,平衡移向T2 ;温度较高时 ,平衡移向H2 .与文献结果相似 ,而导出方法不同     

外电场下BH分子势能函数

运用密度泛函B3P86方法和cc-PV5Z基组,获得了BH分子基态在不同外电场下的键长、偶极矩和振动频率等物理性质参数.通过分析物理性质参数,判断离解电场所处的范围,设置合适的参数扫描该范围的单点能获得势能曲线.结果表明物理性质参数和势能值随外电场的变化而变化,特别是在反向电场中.利用Morse势模型拟合无外场下势能函数,得到的拟合参数与实验值吻合较好,采用偶极近似构建外电场下的势能函数模型,编制程序拟合对应的势能函数,得出拟合参数,再计算临界离解电场参量,结果与数值计算值较为一致,说明构建的模型是可靠和准确的.为分析外场下分子光谱、动力学特性和分子Stark效应冷却囚禁提供理论参考.     

自由基ClO和ClO_2的解析势能函数

运用密度泛函(B3LYP)方法,分别选用6-311+G(3df)和aug-cc-pV6Z基组,对ClO自由基和O_2分子进行了计算,并拟合了其M-S势能函数.采用密度泛函方法(B3LYP)在6-311G(3df)基组下对ClO_2自由基的结构进行了优化计算,得到:ClO_2自由基的稳态结构为C_(2v)构型,电子态为~2B_1、平衡核间距R_(clo)=0.14785 nm、键角/OClO=117.3107°、离解能D_e=2.7552 eV、基态振动频率ν_1(a_1)=451.3423 cm~(-1),v_2(a_1)=970.8289 cm~(-1),ν_3(b_2)=1123.5023 cm~(-1).采用多体项展式理论推导了ClO_2自由基的基态解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到:在ClO+O→ClO_2反应中存在两个对称的鞍点,分别位于(0.248 nm,0.152 nm)和(0.152 nm,0.248 nm)处,活化能为5.614 kcal/mol     

精确计算TATB分子间相互作用能并重新认识其作用本质

TATB炸药的钝感性质与其分子间强烈的相互作用密切相关,目前尚难以用实验方法直接准确地测定其分子间相互作用能。已发表的理论研究工作受当时计算方法和条件限制,计算结果误差较大、充满矛盾。本文用B3PW91-D3BJ/def2-TZVPP方法优化了TATB二聚体可能存在的六种构型的几何结构并作振动频率分析,发现仅有三种稳定构型,即氢键构型A,堆叠构型B和C,用MP2/def2-TZVPP方法重新优化了这三种构型的几何结构参数,并用于CCSD(T)/CBS方法计算,得到分子间相互作用能分别为A: -6.20,B: -15.45,C: -15.65 kcal/mol,CCSD(T)/CBS计算中发现构型B和C的高级校正项大约是分子间相互作用能的50%,是MP2方法不可能准确预测TATB二聚体堆叠构型分子间相互作用能的原因;本文还用新一代能量分解方法ALMO-EDA分析了TATB分子间相互作用本质,发现对于堆叠构型B和C,除了色散作用之外,静电吸引对决定TATB二聚体中的几何结构十分重要,TATB高能炸药良好的钝感性质起源于其分子间较强静电吸引的驱动和定向,使之形成稳定的堆叠结构,其稳定性来源于色散和静电的协同作用。     

双折叠模型对相互作用势实部的计算

用双折叠模型计算了核核碰撞的相互作用势, 其中核子-核子相互作用势采用M3Y-Reid和M3Y-Paris形式, 交换部分考虑了有限力程的密度依赖的核子-核子相互作用, 程序用于重离子散射光学势实部的计算. 回顾了折叠模型的普遍特征和讨论了理论计算过程, 对各种类型的核子-核子相互作用下计算的相互作用势进行比较, 发现双折叠模型对大部分系统相互作用势的实部取得了满意的结果. 因此这个工作为重离子相互作用势的折叠计算提供了很好的方法.     

精确简洁解析的原子组态相互作用波函数的计算

使用广义Laguerre类型轨道,在组态相互作用框架内,发展并完善了一套精确、简洁、解析的原子(离子)波函数从头计算的Fortran程序,计算原子中电子的结构.通过对指定能态能量求其最小值实现对波函数节点位置和空间范围的优化,从而求出最优波函数.作为例子,计算了⁵G态下的Ti的能量最小值和优化波函数.     

Slater绝缘体的磁性和能带计算研究

Slater相变是一种由于反铁磁序形成而导致的金属—绝缘体相变.本文采用第一性原理密度泛函计算方法研究了两种Slater绝缘体材料NaOsO_3和Cd_2Os_2O_7的电子结构,进而研究了反铁磁序排列、自旋轨道耦合和电子关联对其电子结构以及相变性质的影响.研究结果表明,非磁相的NaOsO_3具有金属性;而G型线性反铁磁结构是驱动NaOsO_3发生Slater相变的磁基态.此外,研究结果表明,非磁相的焦绿石Cd_2Os_2O_7的能带结构在费米能级处是连续的,表现为金属性;并且带有磁阻挫的Cd_2Os_2O_7发生Slater相变的条件十分苛刻,只有在自旋轨道耦合和1.8 eV电子关联的共同作用下一种全进—全出非线性反铁磁结构才能使其发生Slater相变.说明全进—全出非线性反铁磁结构是使Cd_2Os_2O_7发生Slater相变的磁基态,而自旋轨道耦合和1.8 eV的电子关联在消除磁阻挫上起到了关键作用.     

He原子与O2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6－311＋＋G( 3df, 2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦（Close-Coupling）近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.     

势阱中粒子能级与波函数微扰计算的代数递推公式

利用超位力定理（HVT）和Hellmann-Feynman定理（HFT）,导出了由有精确解的势阱的能级值用微扰法直接计算一维势阱的各级近似能级的普遍代数公式,并导出由能级近似值计算定态波函数近似表达式的代数公式,给出了代数公式具体应用的几个典型一维势阱实例,此法可推广到二维势阱与三维势阱的情形。     

稀土离子间反斯托克斯能量传递计算的改进 1.实验及理论基础

从理论和实验上研究了红绿荧光强度反转现象。实验测量发现Er(0.5)Yb(9.5)∶FOV纳米相氟氧化物玻璃陶瓷存在强的红绿荧光强度反转现象,实验测量得到其红绿荧光强度反转动态范围为877,同时计算了Er(0.5)Yb(9.5)∶FOV的所有基础光谱参量,建立了对系统所有稀土离子能级的动力学过程进行数值模拟计算的理论基础。     

基于核运动效应下的H同位素双原子分子的解析势能函

在加入核运动效应修正下的Born-Oppenheimer近似电子能量的基础上, 采用QCISD(T)/ aug-cc-pvqz方法计算出H同位素双原子分子（H₂, HD, HT, D₂, DT,T₂）的势能函数参数, 获得体现H同位素分子质量差异下的势能函数。 并在此基础上导出H同位素分子的力常数和光谱数据。 同时对于OH, OD和OT分子采用QCISD/aug-cc-pvtz方法计算, 同样获得了这些分子对应的势能函数、 力常数和光谱数据。Based on the correction of the electron energy under Born Oppenheimer approximation using nuclear motion effect, the parameters of potential energy functions for hydrogen isotopic diatomic molecules (H₂, HD,HT,D₂, DT,T₂) are calculated with QCISD (T) method and aug-cc-pvqz basis set,and those potential energy functions that indicate the differences from the masses of hydrogen isotopic atoms are obtained. The force constants and spectroscopic data of those molecules are calculated as well. The potential energy functions, force constants, and spectroscopic data of the isotopic diatomic molecules OH, OD,and OT are also derived using QCISD method and aug-cc-pvtz basis set.     

基于关联基的壳模型截断计算

提出了一种新的用于壳模型截断计算的基矢空间的构建方法,即关联基的方法。关联基是利用壳模型中每个粒子数分布下哈密顿量的本征态作为基矢。在此基矢之上,可以很自然地通过考虑能量相对较低的关联基矢进行相应的截断计算。当所有的关联基矢都被考虑时,计算结果回到一般jj耦合给出的结果。最后,对关联基下壳模型的计算与标准的壳模型计算进行了比较,计算结果表明,关联基下壳模型能量和波函数有着良好的收敛性,同时表明关联基计算的有效性。     

The Soft-Core Coulomb Potential in the Semi-Relativistic Two-Body Basis

We consider the soft-core Coulomb potential within a semi-relativistic two-body framework which arises from the spinless Salpeter equation after some approximations valid for heavy interacting particles. To provide an analytical solution, we propose a novel ansatz solution to the arising Schrödinger-like equation and thereby obtain the ground-state energy. Our results, for the special case of ordinary Coulomb potential, are in complete agreement with the corresponding exact analytical solution. The spectrum is numerically reported for typical values of the potential parameters.     

Calculation of Arbitrary Overlap Integrals over Slater Type Orbitals Using Basic Overlap Integrals

The recurrence relations are presented for the calculation of basic overlap integrals, by making use of which other overlap integrals are calculated analytically. These recurrence relations are especially useful for the calculation of any overlap integral for large quantum numbers. For the arbitrary values of screening constants of atomic orbitals and internuclear distances an accuracy of the computer results is satisfactory for the values of principal quantum numbers of Slater functions up to 50.     

CuTe,Cu2和Cu2Te的结构与势能函数

在Cu和Te的RECP(Relativistic Effective Core Potential)近似下,运用B3LYP方法,在LANL2DZ基组水平上对CuTe,Cu₂和Cu₂Te分子体系的结构进行优化计算.结果表明,CuTe和Cu₂分子的基电子状态分别为²Π和¹∑_g⁺,Cu₂Te分子的基态为单重态的C_2V构型,其电子状态为¹A₁.同时还计算了Cu₂Te分子基态的离解能、力常数和振动频率.采用最小二乘法拟合出CuTe和Cu₂分子Murrell-Sorbie势能函数参数.在此基础上,运用多体展式理论方法导出Cu₂Te分子基态势能函数的解析表达式,其势能面准确复现了平衡态的结构特征.     

夸克势模型中的重子－重子相互作用自旋－轨道耦合势

在夸克－夸克自旋－轨道耦合势中引入了由海夸克效应产生的、与颜色自由度无关的自旋－轨道耦合势．并定性地讨论了这个势对重子谱及重子－重子相互作用计算中的影响．